Космическая пыль с Венеры вдохновляет на создание новой технологии борьбы с загрязнением воздуха

Сокращение выбросов углерода от автомобильных, железных дорог и судоходства требует одновременной реализации ряда решений. Что касается автомобилей, общее сокращение количества поездок (за счет облегчения передвижения людей пешком и на велосипеде и улучшения общественного транспорта), замена топлива в транспортных средствах и максимальное использование тех транспортных средств, которые уже находятся на дороге, должны сыграть решающую роль. отдельно. Ни одно из этих решений не является достаточным само по себе.

В 2030 году продажи новых дизельных и бензиновых легковых автомобилей будет вне закона в Соединенном Королевстве. Будущее легковых автомобилей за электромобилями. Но последние проблемы с поставкой запчастей и высокая углеродная стоимость производства электромобили могут отсрочить получение климатических выгод от этого перехода.

Чтобы наилучшим образом использовать существующие автомобили, работающие на бензине и дизельном топливе, а также углерод, который был вложен в их создание, водители и производители могут сократить выбросы семейства соединений, называемых оксидами азота, которые связаны с респираторными заболеваниями, за счет лучшей очистки выхлопных газов. Таким образом, сообщества, наиболее пострадавшие от загрязнения воздуха, могут быть, по крайней мере, защищены до того, как вредные выбросы транспортных средств будут окончательно искоренены.

Моя исследовательская группа разрабатывает каталитические нейтрализаторы нового поколения — устройства, устанавливаемые на выхлопные трубы для уменьшения выброса токсичных газов. Вдохновленные химией, наблюдаемой на поверхности чрезвычайно горячих планет, таких как Венера, мы произвел синтетический материал что может улучшить качество воздуха.

От Венеры до выхлопных газов автомобилей

Солнечный свет разрушает углекислый газ (CO₂) в атмосферах планет, образуя монооксид углерода (CO). Недостаточно быстро, чтобы предотвратить изменение климата, но достаточно, чтобы атмосфера, подобная Венере, содержала гораздо больше CO, чем мы там наблюдаем.

Наша группа изучает влияние метеоритного материала (пыли, прибывающей из космоса) в атмосферу. Мы изготовили порошок силиката железа, который воспроизводит эту пыль. может ускорить превращение СО в СО₂. Именно для этого были разработаны первые автомобильные каталитические нейтрализаторы, поскольку угарный газ является токсичным газом.

Это заставило нас задуматься о том, может ли этот материал помочь с другими проблемами, такими как загрязнение оксидом азота, которое превышает установленные законом пределы в воздухе многих городов Великобритании. Плохое качество воздуха из-за выхлопных газов транспортных средств стоит десятки тысяч жизней ежегодно.

Мы обнаружили, что порошок может не только одновременно убирать Выбросы CO и оксида азота, но он может преобразовывать диоксид азота (NO₂, вредный газ, который специально регулируется) в безвредный молекулярный азот (N₂) и воду при комнатной температуре.

Катализаторы для обработки выбросов оксидов азота (NOx), устанавливаемые на современных дизельных автомобилях, работают только при температуре выхлопных газов выше 150°C. Даже если в вашем автомобиле используется жидкость для снижения выбросов оксидов азота, вряд ли она сработает при медленном вождении, когда выхлопные газы холоднее. В это время автомобили выбрасывают больше всего NO₂ — часто в пробках, где может скапливаться наиболее загрязненный воздух.

Когда электросеть обезуглерожена и достаточно надежна, чтобы заряжать миллионы электромобилей, каталитические нейтрализаторы, способные удалять оксиды азота, могут по-прежнему иметь важное значение. Например, природный газ в промышленных печах скорее всего под замену с водородом.

В отличие от автобусов и автомобилей, работающих на водороде, который вырабатывает энергию в результате реакции в топливном элементе, более крупные устройства, такие как печи на сталелитейных заводах, будут сжигать водородное топливо напрямую. Это высокотемпературное сгорание преобразует молекулярный азот в воздухе в загрязнение оксидом азота, которое необходимо будет удалить.

Вот почему мы рады разработать прототип преобразователя выбросов, который может работать в большинстве ситуаций и потенциально может радикально сократить токсичные выбросы от двигателей внутреннего сгорания и других источников в будущем.

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Изображение Фото: Ганс / 20749 фотографий

• Коинсмарт. Лучшая в Европе биржа биткойнов и криптовалют.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. БЕСПЛАТНЫЙ ДОСТУП.
• КриптоХок. Альткоин Радар. Бесплатная пробная версия.
• Источник: https://singularityhub.com/2022/06/24/cosmic-dust-from-venus-is-inspiring-new-air-pollution-busting-technology/